CN106143132B - 强力支撑型电驱动减速器 - Google Patents

Abstract

一种强力支撑型电驱动减速器，解决了行星减速器存在的行车传动噪声大、齿轮齿面磨损较严重及运转不稳定等问题，包括组装在同一壳体内的行星减速器总成，驱动电机，差速器总成及左、右半轴，其技术要点是：双联行星轮通过行星轮轴与左、右行星轮架相连接，太阳轮与空心太阳轮轴为一体式结构，空心太阳轮轴的一端与驱动电机的空心电机轴相啮合，另一端通过加强支撑轴承组装在右行星轮架上；差速器壳体与右行星轮架固定连接，右半轴及穿过驱动电机的空心电机轴和空心太阳轮轴的左半轴分别与差速器总成两侧的半轴齿轮相啮合。其结构设计合理，安装、维修容易，载荷分布均匀，强力支撑刚性好，传动定位准确，大大降低传动噪声，提高运转平稳性。

Description

强力支撑型电驱动减速器

技术领域

本发明专利涉及一种电动汽车驱动差、减速装置，特别是一种电机与减速器、差减速器同轴联接的强力支撑型电驱动减速器，适用于不同类型的电动汽车。

技术背景

目前，电动汽车用减速器基本结构主要分为二级减速器或行星减速器两种形式，针对现有行星减速器结构来说，一般是太阳轮与电机轴之间花键连接，外端采用卡环固定。运转时太阳轮端是悬臂梁，太阳轮受到圆周力、轴向力作用，卡环定位不牢靠，太阳轮花键与电机轴花键配合处会产生滑动，造成行车传动的噪声大及齿轮齿面磨损较严重。如果太阳轮与电机轴输出端花键采用过盈配合或设计为一体，安装、维修困难。若太阳轮早期磨损，驱动电机需要更换电机轴，而且更换后需要与控制器重新匹配标定，则必须将电机一同返回专业厂家进行维修更换，售后维修成本太高。在专利公布号为CN102717707A的“电动汽车驱动桥”中，公开的就是一种行星减速器结构。其采用驱动电机、变速机构、差速机构组成的驱动变速机构，与现有技术相比少了驱动变速机构外侧的桥壳，由连接套管通过轮毂支撑与轮毂连接，可使整体结构简化。虽然将驱动电机的轴线与桥壳的轴线实现同轴，可以减小桥壳的偏载及对整车平顺性的影响，但是，该驱动变速机构以太阳轮为输入，行星轮支架固定，外齿圈为输出，所需行星轮系的径向尺寸过大，因受其结构影响，不能满足整车最小离地间隙的要求，外齿圈与差速器壳体连接体的变形会使齿轮啮合不在其工作区域，差速器壳体采用整体结构，增加了车桥驱动部分的轴向长度，故存在无法满足匹配各种车型底盘的问题。

本申请人曾针对上述问题设计出专利公布号为CN103029577A的“电动汽车同轴直联式驱动桥总成”，其技术方案包括：桥壳，组装在桥壳内的驱动电机、减速器总成、差速器总成以及左、右半轴制动器总成，将转子采用空心轴结构的驱动电机与采用行星减速机构的减速器总成组装在同一筒形壳体总成中，左、右半轴可以穿过中空轴与差速器总成的半轴齿轮花键配合，构成同轴直联式驱动桥总成，巧妙的将驱动电机壳体融合成桥壳的一部分。其取得的技术效果是：它不仅能使所配置的电动汽车具有增加动力性、布置容易、底盘无多余偏载、簧下质量减小等诸多优点，而且解决了现有整体式电动驱动桥结构存在无法满足匹配各种车型底盘要求的问题，有利于满足匹配各种电动汽车底盘的要求。由于减速器总成的太阳轮轴端无支撑，与电机轴之间采用花键连接，仍属于悬臂梁结构，所以在高速旋转时太阳轮轴与电机轴间连接的配合处不仅会产生滑动，具有不稳定性，而且运转时的振动加速度，还会导致齿轮传动产生噪声，因此，为防止太阳轮轴的轴向移动，并使太阳轮运转稳定，降低传动产生的噪声，有必要对现有的行星减速器的结构进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种强力支撑型电驱动减速器，解决了行星减速器存在的行车传动噪声大、齿轮齿面磨损较严重及运转不稳定等问题，其结构设计合理，安装、维修容易，载荷分布均匀，强力支撑刚性好，传动定位准确，大大降低传动噪声，提高运转平稳性。

本发明所采用的技术方案是：该强力支撑型电驱动减速器包括组装在带有左、右端盖的壳体内的行星减速器总成，并与同一壳体内的同轴连接的驱动电机，差速器总成及左、右半轴构成同轴直联式驱动机构，其技术要点是：所述行星减速器总成中的双联行星轮通过行星轮轴组装连接在左、右行星轮架之间，太阳轮与空心太阳轮轴为一体式结构，空心太阳轮轴的一端通过花键与驱动电机空心轴相啮合联接，空心太阳轮轴的另一端通过加强支撑轴承组装在右行星轮架上；差速器壳体的一端固定连接在右行星轮架上，差速器壳的另一端通过右支撑轴承与右端盖支撑连接，左半轴穿过花键相啮合联接的驱动电机空心轴和空心太阳轮轴的轴孔，与差速器总成一侧的半轴齿轮相啮合，右半轴与差速器总成另一侧的半轴齿轮相啮合；空心太阳轮轴上的太阳轮与双联行星轮的大行星轮采用斜齿相啮合，双联行星轮的小行星轮与固定连接在壳体上的内齿圈采用直齿相啮合。

所述行星减速器总成包括与太阳轮为一体的空心太阳轮轴、双联行星轮、左行星轮架、右行星轮架、行星轮轴、内齿圈和加强支撑轴承。

本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明是在专利公布号为CN103029577A的“电动汽车同轴直联式驱动桥总成”的结构基础上改进的，将直齿行星减速器设计为带有加强支撑轴承的减速器，使原悬臂梁支撑的空心太阳轮轴成为简支梁，达到了结构设计合理，安装、维修容易，载荷分布均匀，强力支撑刚性好，传动定位准确，大大降低传动噪声，提高运转平稳性的技术效果。因此，其除具备普通行星减速器的减速增扭的功能以外，还具有“电动汽车同轴直联式驱动桥总成”中行星减速器总成的优点。

若将一级减速设计为斜齿传动，则可以增加齿轮啮合的重合度，能够更好地减低传动噪声。同时，由于斜齿传动对空心太阳轮轴带来轴向力和侧向力作用，空心太阳轮轴高速旋转时具有不稳定性，所以更能体现出在空心太阳轮轴与行星轮架之间安装加强支撑轴承，进行强力支撑的技术效果，进而达到保证传动定位准确，使运转平稳，减小了空心太阳轮轴运转时的振动加速度，进一步降低齿轮传动噪声的目的。

强力支撑的原理具体来说，是由于空心太阳轮轴右侧以轴承支撑，左侧与电机空心输出端花间配合，使空心太阳轮轴成为简支梁，比悬臂梁的支撑刚性好，在齿轮传动运转过程中抗冲击和抗震动性能有显著提升，所以大大提高了整个系统运转的平稳性，降低了系统的振动和噪声。因此，本发明解决了行星减速器存在的高速传动噪声大、齿轮齿面磨损较严重及运转不稳定等问题，适合匹配各种电动汽车。

附图说明：

以下结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是图1中的差速器总成、减速器总成的放大结构示意图。

图中序号说明：1左半轴、2左端盖、3驱动电机、4空心电机轴、5壳体、6行星减速器总成、7差速器总成、8右端盖、9右半轴、10空心太阳轮轴、11左支撑轴承、12左行星轮架、13双联行星轮、14行星轮轴、15内齿圈、16右行星轮架、17加强支撑轴承、18差速器壳、19半轴齿轮、20右支撑轴承。

具体实施方式

根据图1～2详细说明本发明专利的具体结构。该强力支撑型电驱动减速器包括组装在带有左、右端盖2、8的壳体5内的行星减速器总成6，并与组装在同一壳体5内的同轴连接的驱动电机3，差速器总成7及左、右半轴1、9等零部件构成同轴直联式驱动机构。本实施方案的同轴直联式驱动机构中上述各零部件的结构仍采用“电动汽车同轴直联式驱动桥总成”中“减速器总成”相应零件的基本结构。其中行星减速器总成6包括与太阳轮为一体的空心太阳轮轴10、双联行星轮13、左行星轮架12、右行星轮架16、行星轮轴14、内齿圈15和加强支撑轴承17等零件。行星减速器总成6中的双联行星轮13通过行星轮轴14组装连接在左、右行星轮架12、16之间，太阳轮与空心太阳轮轴10为一体式结构。空心太阳轮轴10上的太阳轮与双联行星轮13的大行星轮采用斜齿相啮合，双联行星轮13的小行星轮与固定连接在壳体5上的内齿圈15采用直齿相啮合。空心太阳轮轴10的一端通过花键与驱动电机3的电机轴相啮合联接，空心太阳轮轴10的另一端通过加强支撑轴承17组装在右行星轮架16上。差速器壳18的一端固定连接在右行星轮架16上，差速器壳18的另一端通过右支撑轴承20与右端盖8支撑连接。左半轴1穿过花键相啮合联接的驱动电机3的空心电机轴4和空心太阳轮轴10的轴孔，与差速器总成7一侧的半轴齿轮19相啮合，右半轴9与差速器总成7另一侧的半轴齿轮19相啮合。

电动汽车匹配具有上述特征的强力支撑型电驱动减速器时，驱动电机3通电后，将扭矩通过空心电机轴4输出给空心太阳轮轴10，空心太阳轮轴10的太阳轮与双联行星轮13的大行星轮斜齿啮合，带动双联行星轮13自转。双联行星轮13的小行星轮与内齿圈15相啮合，由于内齿圈15固定在壳体5上，双联行星轮13公转，通过行星轮轴14带动左、右行星轮架12、16旋转，右行星轮架16带动差速器总成7。此时，左行星轮架12、右行星轮架16、与差速器总成7作为一个整体以左支撑轴承11和右支撑轴承20为支点旋转，差速器总成7通过其两侧的半轴齿轮19带动与半轴齿轮19相连接的左半轴1和右半轴9旋转，将扭矩传递给左、右车轮（图中未标出），实现汽车行驶。加强支撑轴承17分别与空心太阳轮轴10和右行星轮架16相连接，既起到强力支撑作用又实现了空心太阳轮轴10与右行星轮架16的不同步旋转。

Claims (2)

1.一种强力支撑型电驱动减速器，包括组装在带有左、右端盖的壳体内的行星减速器总成，并与同一壳体内的同轴连接的驱动电机，差速器总成及左、右半轴构成同轴直联式驱动机构，其特征在于：所述行星减速器总成中的双联行星轮通过行星轮轴组装连接在左、右行星轮架之间，太阳轮与空心太阳轮轴为一体式结构，空心太阳轮轴的一端通过花键与驱动电机空心轴相啮合联接，空心太阳轮轴的另一端通过加强支撑轴承组装在右行星轮架上；差速器壳体的一端固定连接在右行星轮架上，差速器壳的另一端通过右支撑轴承与右端盖支撑连接，左半轴穿过花键相啮合联接的驱动电机空心轴和空心太阳轮轴的轴孔，与差速器总成一侧的半轴齿轮相啮合，右半轴与差速器总成另一侧的半轴齿轮相啮合；空心太阳轮轴上的太阳轮与双联行星轮的大行星轮采用斜齿相啮合，双联行星轮的小行星轮与固定连接在壳体上的内齿圈采用直齿相啮合。

2.根据权利要求1所述的强力支撑型电驱动减速器，其特征在于：所述行星减速器总成包括与太阳轮为一体的空心太阳轮轴、双联行星轮、左行星轮架、右行星轮架、行星轮轴、内齿圈和加强支撑轴承。